Il dosaggio urgente della colinesterasi (pseudocolinesterasi o butirrilcolinesterasi) su siero è richiesto in situazioni cliniche che necessitano una risposta rapida. L'indicazione principale è il sospetto di avvelenamento acuto da insetticidi organofosforici o carbammati: questi composti inibiscono irreversibilmente (organofosforici) o reversibilmente (carbammati) sia la pseudocolinesterasi plasmatica sia l'acetilcolinesterasi sinaptica, causando una sindrome colinergica acuta (miosi, salivazione, lacrimazione, broncospasmo, bradicardia, vomito, diarrea, fascicolazioni e nei casi gravi paralisi respiratoria). Una riduzione della pseudocolinesterasi superiore al 50% rispetto al basale conferma l'esposizione significativa e guida il trattamento con atropina (antagonista muscarinico) e pralidossima (riattivatore delle colinesterasi, efficace solo per gli organofosforici se somministrato entro le prime ore). In anestesiologia urgente, il dosaggio pre-operatorio è indicato quando si prevede l'uso di succinilcolina per verificare l'attività enzimatica sufficiente ad evitare apnea prolungata. Nell'insufficienza epatica acuta (epatite fulminante, avvelenamento da funghi Amanita phalloides) la colinesterasi è un indicatore precoce e sensibile della compromissione della sintesi epatica.